JPH074563Y2 - Gas sensor circuit - Google Patents
Gas sensor circuitInfo
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- JPH074563Y2 JPH074563Y2 JP1987079455U JP7945587U JPH074563Y2 JP H074563 Y2 JPH074563 Y2 JP H074563Y2 JP 1987079455 U JP1987079455 U JP 1987079455U JP 7945587 U JP7945587 U JP 7945587U JP H074563 Y2 JPH074563 Y2 JP H074563Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、一酸化炭素（CO），アルコール，水素
（H2），たばこ煙などのガズ検知に用いるガスセンサ回
路に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial field of application) The present invention relates to a gas sensor circuit used to detect gas such as carbon monoxide (CO), alcohol, hydrogen (H 2 ), and cigarette smoke.
（従来の技術） 一般に、ファンヒータなどの燃焼器を室内に設置する場
合、それと一緒にガス警報器を設けるのが普通となって
いる。(Prior Art) In general, when a combustor such as a fan heater is installed indoors, a gas alarm is usually provided together with the combustor.
ところで、このようなガス警報器においては、人体の健
康に影響を及ぼす高濃度域たとえば800ppm以上のガス検
知を行なうことは勿論であるが、より安全性を高める観
点から低濃度域に動作点を設定し、その動作点から一定
値以上のガス濃度上昇が見られたときに警報を出すこと
が望まれる。By the way, in such a gas alarm, it is of course possible to detect a gas in a high concentration range that affects human health, for example, 800 ppm or more, but an operating point in a low concentration range is set from the viewpoint of enhancing safety. It is desirable to set the alarm and issue an alarm when the gas concentration rises above a certain value from the operating point.
そこで、このような早期警報を出すためのガスセンサ回
路の一例を第４図に示す。Therefore, an example of a gas sensor circuit for issuing such an early warning is shown in FIG.
１はガスセンサで、周囲のガスの濃度が高いと抵抗値が
小、濃度が低いと抵抗値が大となる。このガスセンサ１
に抵抗２を介して基準電源電圧V0が印加される。３は動
作点設定用抵抗で、その動作点設定用抵抗（摺動抵抗）
３に抵抗4,5を介して基準電源電圧V0が印加される。そ
して、抵抗２に生じる電圧Vgがセンサ出力として比較回
路６の非反転入力端（＋）に供給される。さらに、動作
点設定用抵抗３の摺動端子に得られる基準電圧Vsが抵抗
6aを介して比較回路６の反転入力端（−）に供給され
る。A gas sensor 1 has a small resistance value when the concentration of the surrounding gas is high, and a large resistance value when the concentration is low. This gas sensor 1
The reference power supply voltage V 0 is applied to the resistor via the resistor 2. 3 is an operating point setting resistor, which is an operating point setting resistor (sliding resistance)
The reference power supply voltage V 0 is applied to 3 via resistors 4 and 5. Then, the voltage Vg generated in the resistor 2 is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the comparison circuit 6 as a sensor output. Furthermore, the reference voltage Vs obtained at the sliding terminal of the operating point setting resistor 3 is the resistance
It is supplied to the inverting input terminal (-) of the comparison circuit 6 via 6a.
比較回路６は、反転入力端（−）に上記入力抵抗6aを接
続するとともに、反転入力端（−）と出力端との間に抵
抗6bおよびダイオード6cの直列回路を接続し、出力に抵
抗6a,6bに基づくヒステリシス特性をもたせたものであ
る。比較回路６の出力端には駆動回路７が接続される。
この駆動回路７は、基準電源電圧V0を動作電圧とし、比
較回路６の出力に応じて表示器８および負荷９を駆動制
御するものである。なお、表示器８としてたとえば発光
ダイオードが用いられる。負荷９としてブザーや換気扇
などが用いられる。The comparator circuit 6 connects the input resistor 6a to the inverting input terminal (-), connects the series circuit of the resistor 6b and the diode 6c between the inverting input terminal (-) and the output terminal, and outputs the resistor 6a to the output. , 6b with a hysteresis characteristic. The drive circuit 7 is connected to the output terminal of the comparison circuit 6.
The drive circuit 7 uses the reference power supply voltage V 0 as an operating voltage and drives and controls the display 8 and the load 9 according to the output of the comparison circuit 6. A light emitting diode is used as the display 8, for example. A buzzer, a ventilation fan, or the like is used as the load 9.
すなわち、ガスの濃度が増して電圧Vgが基準電圧Vsを超
えるまで上昇すると、比較回路６の出力が論理“1"とな
り、表示器８および負荷９がオンする。この状態からガ
スの濃度が減り、電圧Vgが基準電圧Vsよりも所定値低い
値まで下降すると、比較回路６の出力が論理“0"とな
り、表示器８および負荷９がオフする。That is, when the gas concentration increases and the voltage Vg rises to exceed the reference voltage Vs, the output of the comparison circuit 6 becomes logic "1" and the display 8 and the load 9 are turned on. When the gas concentration decreases from this state and the voltage Vg falls to a value lower than the reference voltage Vs by a predetermined value, the output of the comparison circuit 6 becomes logic "0", and the display 8 and the load 9 are turned off.
動作点設定用抵抗３は、第５図（ａ）（ｂ）に示す動作
点設定用つまみ10を備えており、つまみ10を操作するこ
とにより抵抗値が変化し、所望の動作点を設定できるよ
うになっている。すなわち、第５図（ａ）のようにつま
み10を矢印方向に回転すると、基準電圧Vsが下がってい
き、そのうち表示器８がオンするようになる。この状態
からつまみ10を第５図（ｂ）のように戻していくと、基
準電圧Vsが上がっていき、やがて表示器８がオフする。
そうして、つまみ10の目盛10aを任意の位置で止める
と、その位置がオフ点として定まる。なお、比較回路６
の出力のヒステリシス特性により、オフ点が定まれば自
然にオン点が定まることになる。The operating point setting resistor 3 includes an operating point setting knob 10 shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). By operating the knob 10, the resistance value changes, and a desired operating point can be set. It is like this. That is, when the knob 10 is rotated in the direction of the arrow as shown in FIG. 5 (a), the reference voltage Vs is lowered, and the display 8 is turned on. When the knob 10 is returned from this state as shown in FIG. 5 (b), the reference voltage Vs rises, and eventually the display 8 is turned off.
Then, when the scale 10a of the knob 10 is stopped at an arbitrary position, that position is set as the off point. The comparison circuit 6
If the off point is determined by the hysteresis characteristic of the output of, the on point is naturally determined.
（考案が解決しようとする問題点） ところで、ガスセンサ１は抵抗値が対数的に変化すると
いう特性があるため、特に早期警報を出すためには低い
濃度でのガス検知が必要であるのにもかかわらず、低い
濃度のガス検知においては誤差が大きくなるという欠点
がある。すなわち、第６図に示すように、オフ点を40pp
mに定めると、オン点はヒステリシス幅ΔＶにより60ppm
となり、オン，オフ幅は20ppmである。ただし、オフ点
を20ppmに定めると、オン点はヒステリシス幅ΔＶによ
り30ppmとなり、オン，オフ幅は半分の10ppmにしかなら
ない。(Problems to be solved by the invention) By the way, since the gas sensor 1 has a characteristic that the resistance value changes logarithmically, it is necessary to detect gas at a low concentration especially in order to give an early warning. Nevertheless, there is a drawback that the error becomes large in the detection of low concentration gas. That is, as shown in FIG.
When set to m, ON point is 60ppm due to hysteresis width ΔV
The ON / OFF width is 20 ppm. However, if the off point is set to 20 ppm, the on point becomes 30 ppm due to the hysteresis width ΔV, and the on and off width is only half, which is 10 ppm.
この考案は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、ガス検知の誤差や検知出力の
ばらつきを極力解消することができ、信頼性の大幅な向
上を可能とするガスセンサ回路を提供することにある。This invention was made in view of the above circumstances,
It is an object of the present invention to provide a gas sensor circuit that can eliminate errors in gas detection and variations in detection output as much as possible, and can greatly improve reliability.
［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） この考案のガスセンサ回路は、ガスの濃度に応じて抵抗
値が対数的に変化するガスセンサと、このガスセンサの
出力を増幅するバッファ回路と、このバッファ回路の出
力端と基準電源との間に接続された動作点設定用抵抗
と、前記基準電源に接続され、基準電圧を発する手段
と、反転入力端に入力抵抗が接続され、反転入力端と出
力端との間に抵抗およびダイオードの直列回路が接続さ
れ、かつ前記基準電圧が前記入力抵抗を介して反転入力
端に入力され、前記動作点設定用抵抗に生じる電圧が非
反転入力端に入力され、両入力電圧の比較結果をヒステ
リシス特性をもって出力する比較回路と、この比較回路
のヒステリシス幅が前記ガスセンサのガス検知幅となる
ように設定するための、前記動作点設定用抵抗の抵抗値
を調節する手段とを備え、比較回路の論理“1"出力をガ
ス検知のオン出力、論理“0"出力をガス検知のオフ出力
とする。[Configuration of Device] (Means for Solving Problems) A gas sensor circuit of the present invention includes a gas sensor whose resistance value changes logarithmically according to the gas concentration, and a buffer circuit which amplifies the output of the gas sensor. An operating point setting resistor connected between the output terminal of the buffer circuit and the reference power source, a means for generating a reference voltage connected to the reference power source, and an input resistor connected to the inverting input terminal, and the inverting input terminal A series circuit of a resistor and a diode is connected between the output terminal and the output terminal, the reference voltage is input to the inverting input terminal via the input resistor, and the voltage generated in the operating point setting resistor is input to the non-inverting input terminal. A comparison circuit that outputs the comparison result of both input voltages with a hysteresis characteristic, and a hysteresis circuit for setting the hysteresis width of the comparison circuit to be the gas detection width of the gas sensor. And means for adjusting the resistance value for the operating point setting resistor, a logic "1" output of the comparator circuit on an output of the gas detection, a logical "0" output off the output of the gas detection.
（作用） ガスの濃度に応じて変化する電圧がガスセンサから得ら
れ、それがバッファ回路で増幅され、かつ動作点設定用
抵抗でレベル調節され、比較回路に入力される。比較回
路は出力にヒステリシス特性を有しており、そこで両入
力電圧が比較されることにより、ガス検知のオフ点とそ
のオフ点から所定幅離れたオン点に対応する検知出力が
得られる。動作点設定用抵抗は、ガス検知のオフ点およ
びそのオフ点から所定幅離れたオン点（ガス検知幅）を
動作点として設定するものであるが、特に“ガスの濃度
に応じて変化する電圧”の変化の傾きを設定動作点に応
じて異ならせる働きをする。この傾きの変異により、動
作点調節に伴うガス検知のオフ点とオン点の幅のばらつ
きが解消される。(Function) A voltage that changes according to the concentration of gas is obtained from the gas sensor, amplified by the buffer circuit, level-adjusted by the operating point setting resistor, and input to the comparison circuit. The comparator circuit has a hysteresis characteristic in its output, and by comparing both input voltages there, a detection output corresponding to an off point of gas detection and an on point separated from the off point by a predetermined width is obtained. The operating point setting resistor sets an off point for gas detection and an on point (gas detection width) separated by a predetermined width from the off point as operating points. In particular, "voltage changing according to gas concentration" It works to make the inclination of change of "different depending on the set operating point. The variation in the inclination eliminates the variation in the width between the off point and the on point of gas detection due to the adjustment of the operating point.
（実施例） 以下、この考案の一実施例について図面を参照して説明
する。ただし、図面において第４図および第５図と同一
部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, in the drawings, the same parts as those in FIGS. 4 and 5 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
第１図に示すように、ガスセンサ１と抵抗２との相互接
続点にバッファ回路20の入力端を接続し、そのバッファ
回路20の出力端を動作点設定用抵抗21を介して基準電源
（電圧V0）の＋側に接続する。動作点設定用抵抗21は、
いわゆる摺動抵抗であり、摺動端子に生じる電圧Vgがセ
ンサ出力となる。そして、電圧Vgが比較回路６の非反転
入力端（＋）に供給される。さらに、抵抗22,23の直列
回路に電圧V0が印加され、その抵抗23に生じる基準電圧
Vsが抵抗6aを介して比較回路６の反転入力端（−）に供
給される。As shown in FIG. 1, the input end of the buffer circuit 20 is connected to the interconnection point of the gas sensor 1 and the resistor 2, and the output end of the buffer circuit 20 is connected to the reference power source (voltage Connect to the + side of V 0 ). The operating point setting resistor 21 is
This is so-called sliding resistance, and the voltage Vg generated at the sliding terminal becomes the sensor output. Then, the voltage Vg is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the comparison circuit 6. Further, the voltage V 0 is applied to the series circuit of the resistors 22 and 23, and the reference voltage generated in the resistor 23.
Vs is supplied to the inverting input terminal (-) of the comparison circuit 6 via the resistor 6a.
比較回路６の論理“1"出力はガス検知のオン出力とし
て、論理“0"出力はガス検知のオフ出力として、駆動回
路７供給される。このオン出力とオフ出力との間には、
比較回路６のヒステリシス特性に基づく所定幅が確保さ
れ、結果的にガス濃度の変化量が検知されることにな
る。The logic "1" output of the comparison circuit 6 is supplied as the gas detection ON output, and the logic "0" output is supplied as the gas detection OFF output to the drive circuit 7. Between this on output and off output,
A predetermined width based on the hysteresis characteristic of the comparison circuit 6 is secured, and as a result, the amount of change in gas concentration is detected.
なお、動作点設定用抵抗21は、第５図（ａ）（ｂ）に示
した動作点設定用つまみ10の操作によって抵抗値の調節
つまり動作点の設定がなされるようになっている。The operating point setting resistor 21 has its resistance value adjusted, that is, the operating point is set, by operating the operating point setting knob 10 shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
つぎに、上記のような構成において第２図および第３図
を参照しながら作用を説明する。Next, the operation of the above structure will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
まず、ガスセンサ１の抵抗値変化に基づく抵抗２の電圧
が、バッファ回路20で増幅される。一方、動作点設定用
抵抗21の抵抗を摺動端子を境にして分けるとR1,R2とな
り、その抵抗R2に生じる電圧とバッファ回路20に出力電
圧との和がVgとなる。First, the voltage of the resistor 2 based on the change in the resistance value of the gas sensor 1 is amplified by the buffer circuit 20. On the other hand, when the resistance of the operating point setting resistor 21 is divided with the sliding terminal as a boundary, R 1 and R 2 are obtained , and the sum of the voltage generated at the resistor R 2 and the output voltage of the buffer circuit 20 is Vg.
しかして、Vgはガスの濃度に応じて変化することになる
が、その変化の傾きはつまみ10の操作に基づく動作点設
定用抵抗21の抵抗R1,R2の比に応じて選択される。すな
わち、第３図に示すように、R1:R2＝1:1のとき緩やかな
Ａ曲線の傾きとなり、R1:R2＝4:1のときＢ曲線の傾きと
なる。Then, Vg will change according to the gas concentration, but the slope of the change is selected according to the ratio of the resistances R 1 and R 2 of the operating point setting resistor 21 based on the operation of the knob 10. . That is, as shown in FIG. 3, the slope of the A curve is gentle when R 1 : R 2 = 1: 1, and the slope of the B curve is when R 1 : R 2 = 4: 1.
したがって、第２図に示すように、オフ点を40ppmに定
めると、オン点がヒステリシス幅ΔＶにより60ppmとな
り、オン，オフ幅は20ppmとなる。一方、オフ点を20ppm
に定めると、オン点がヒステリシス幅ΔＶにより35ppm
となり、オン，オフ幅は15ppmとなる。両者を比べる
と、オン，オフ幅に5ppmの差が存在するが、従来（第６
図）と比べれば5ppmの改善がなされたことになる。Therefore, as shown in FIG. 2, when the off point is set to 40 ppm, the on point becomes 60 ppm due to the hysteresis width ΔV, and the on / off width becomes 20 ppm. On the other hand, the off point is 20ppm
, The ON point is 35ppm due to the hysteresis width ΔV.
And the on / off width is 15 ppm. Comparing the two, there is a difference of 5ppm in the on and off widths, but the conventional (6th
Compared with (Fig.), This means an improvement of 5 ppm.
このように、ガスの濃度に応じて変化する電圧Vgを、動
作点設定用抵抗21を介して比較回路６に入力し、そこで
基準電圧と比較することにより、ガス検知のオフ点およ
びそのオフ点から所定幅離れたオン点を動作点として設
定できることはもちろん、特に“ガスの濃度に応じて変
化する電圧Vg"の変化の傾きを設定動作点に応じて異な
らせることができる。この傾きの変異により、動作点調
節に伴うガス検知のオフ点とオン点の幅のばらつきが解
消され、ひいてはガス検知の誤差を小さく抑えることが
できる。よって、安定したガス検知を行なうことがで
き、信頼性の大幅な向上が図れる。In this way, the voltage Vg that changes according to the gas concentration is input to the comparison circuit 6 via the operating point setting resistor 21 and is compared therewith to the reference voltage, so that the gas detection off point and the off point It is of course possible to set an ON point separated by a predetermined width from as an operating point, and in particular, it is possible to make the slope of the change of "the voltage Vg which changes according to the gas concentration" different depending on the set operating point. Due to this variation of the inclination, the variation in the width of the off point and the on point of the gas detection due to the adjustment of the operating point is eliminated, and the error in the gas detection can be suppressed to a small level. Therefore, stable gas detection can be performed, and the reliability can be significantly improved.
また、ガスセンサ１には温・湿度依存性があり、室内の
温度や湿度の影響を受けて検知出力にばらつきを生じる
という欠点があるが、燃焼器を運転開始するたびに動作
点の設定を行なうので、そのような欠点を解消すること
ができる。Further, the gas sensor 1 has temperature and humidity dependency, and has a drawback that the detection output varies depending on the temperature and humidity in the room, but the operating point is set every time the combustor is started. Therefore, such a defect can be eliminated.
なお、この考案は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
［考案の効果］ 以上述べたようにこの考案によれば、ガスの濃度に応じ
て変化する電圧を、動作点設定用抵抗を介して比較回路
に入力し、そこで基準電圧と比較し、これによりガス検
知のオフ点およびそのオフ点から所定幅離れたオン点を
動作点として設定するとともに“ガスの濃度に応じて変
化する電圧”の変化の傾きを設定動作点に応じて異なら
せる構成としたので、ガス検知の誤差や検知出力のばら
つきを極力解消することができ、信頼性の大幅な向上を
可能とするガスセンサ回路を提供できる。[Advantage of the Invention] As described above, according to the present invention, the voltage that changes according to the gas concentration is input to the comparison circuit via the operating point setting resistor, and is compared with the reference voltage there. An off point for gas detection and an on point separated by a predetermined width from the off point are set as operating points, and the slope of change in "voltage that changes according to gas concentration" is made different according to the set operating point. Therefore, it is possible to provide a gas sensor circuit that can eliminate errors in gas detection and variations in detection output as much as possible, and can greatly improve reliability.
第１図はこの考案の一実施例の構成を示す図、第２図は
同実施例の作用を説明するための図、第３図は同実施例
におけるセンサ出力Vgの変化の傾きを説明するための
図、第４図は従来のガスセンサ回路の構成を示す図、第
５図（ａ）（ｂ）はそれぞれこの考案の一実施例および
従来のガスセンサ回路における動作点設定用つまみの操
作を説明するための図、第６図は従来のガスセンサ回路
の作用を説明するための図である。 １……ガスセンサ、６……比較回路、20……バッファ回
路、21……動作点設定用抵抗。FIG. 1 is a diagram showing the structure of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the embodiment, and FIG. 3 is a graph for explaining the inclination of the change of the sensor output Vg in the same embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional gas sensor circuit, and FIGS. 5 (a) and 5 (b) are diagrams for explaining the operation of the operating point setting knob in the embodiment of the present invention and the conventional gas sensor circuit, respectively. FIG. 6 and FIG. 6 are views for explaining the operation of the conventional gas sensor circuit. 1 ... Gas sensor, 6 ... Comparison circuit, 20 ... Buffer circuit, 21 ... Operating point setting resistor.
Claims (1)
するガスセンサと、 このガスセンサの出力を増幅するバッファ回路と、 このバッファ回路の出力端と基準電源との間に接続され
た動作点設定用抵抗と、 前記基準電源に接続され、基準電圧を発する手段と、 反転入力端に入力抵抗が接続され、反転入力端と出力端
との間に抵抗およびダイオードの直列回路が接続され、
かつ前記基準電圧が前記入力抵抗を介して反転入力端に
入力され、前記動作点設定用抵抗に生じる電圧が非反転
入力端に入力され、両入力電圧の比較結果をヒステリシ
ス特性をもって出力する比較回路と、 この比較回路のヒステリシス幅が前記ガスセンサのガス
検知幅となるように設定するための、前記動作点設定用
抵抗の抵抗値を調節する手段と、 を備え、比較回路の論理“1"出力をガス検知のオン出
力、論理“0"出力をガス検知のオフ出力とすることを特
徴とするガスセンサ回路。1. A gas sensor whose resistance value changes logarithmically depending on the gas concentration, a buffer circuit for amplifying the output of this gas sensor, and an operation connected between an output end of this buffer circuit and a reference power source. A point setting resistor, means for generating a reference voltage connected to the reference power source, an input resistor connected to the inverting input terminal, a series circuit of a resistor and a diode connected between the inverting input terminal and the output terminal,
Further, the reference voltage is input to the inverting input end via the input resistor, the voltage generated in the operating point setting resistor is input to the non-inverting input end, and a comparison circuit that outputs the comparison result of both input voltages with a hysteresis characteristic And a means for adjusting the resistance value of the operating point setting resistor for setting the hysteresis width of the comparison circuit to be the gas detection width of the gas sensor, and a logical “1” output of the comparison circuit. Is a gas detection ON output and a logical "0" output is a gas detection OFF output.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987079455U JPH074563Y2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | Gas sensor circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987079455U JPH074563Y2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | Gas sensor circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187045U JPS63187045U (en) | 1988-11-30 |
| JPH074563Y2 true JPH074563Y2 (en) | 1995-02-01 |
Family
ID=30929331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987079455U Expired - Lifetime JPH074563Y2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | Gas sensor circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074563Y2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS632957Y2 (en) * | 1980-05-23 | 1988-01-25 | ||
| JPS61296251A (en) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | Matsushita Electric Works Ltd | Preparation of gas alarm device |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP1987079455U patent/JPH074563Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63187045U (en) | 1988-11-30 |
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